JP4809537B2

JP4809537B2 - Imaging control apparatus and imaging control method

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Publication number: JP4809537B2
Application number: JP2001069051A
Authority: JP
Inventors: 丈司宮下; 和也小田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-03-12
Also published as: JP2001352491A; US7027096B2; US20010028401A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を駆動して被写界を撮像させる撮像制御装置および撮像制御方法に係り、たとえば、長時間露光による撮像を行ってその画像信号を生成させる撮像制御装置および撮像制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、銀塩写真フィルムを使用するカメラにて夜景や夜空などの暗いシーンを撮影する場合、シャッタ速度を遅くして、長い露光時間に設定したり、高感度フィルムを使用する。CCD 撮像素子を有するディジタルスチルカメラでも同様に、カメラ内部の信号の増幅率・ゲインを高く設定し、カメラとしての感度設定を変更して撮影することにより、前述のような輝度レベルの低い被写界を撮影するようにしていた。
【０００３】
しかしシャッタ速度を長くする場合には、CCD 撮像素子に配設されたフォトダイオードでの電荷蓄積時間が長いために、暗電流の蓄積が増大するという問題があった。また、撮像信号に対するゲインを上げる場合には、必要な画素信号のレベルとともにノイズレベルも上昇し、結局はS/N の悪い画像信号が得られてしまう。
【０００４】
このようなCCD チップの暗電流を低減するために、たとえば、特開平9-168118号公報には、電荷読み出しパルス、水平駆動パルス、垂直駆動パルスおよびリセットパルスを生成するパルス発生手段と、駆動手段と、供給の有無を制御する制御手段とを備え、電荷読出パルスの供給に対応して、駆動パルスおよびリセットパルスの駆動手段への供給を制御する固体撮像装置が開示されている。
【０００５】
この公報では、1/30秒程度の露光時間によってフォトダイオードに電荷を蓄積させる際に、垂直駆動パルス、水平駆動パルスおよびリセットパルスの固体撮像装置への供給を停止して電荷転送を停止させることにより、発熱およびそれに伴う暗電流を低減する。逆に1/60秒程度の露光を行う場合には、これら駆動を停止せずに通常の駆動を継続する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来では、比較的短時間における電荷転送路および電荷検出器のノイズを駆動系のパルスを停止させることにより低減していた。しかし、前述の従来例では、露光期間では電荷転送を停止させているので、その間、電荷転送路における不要電荷を排出することができなかった。また、露光時間がさらに長時間となると不要電荷もさらに増大してくるが、その長時間露光期間中における電荷排出については何ら考慮されていなかった。したがって、夜景や星空などを撮影する際、日中のときよりもさらに、たとえば５EV以上の露光量を与えるために、数秒ないし10数秒以上の長時間露光を行う場合には、電荷転送を停止させるような従来例を単純に採用することはできなかった。
【０００７】
このような従来技術を採用せずに長時間露光を行った場合には、撮像素子内の電荷検出器が長時間駆動されるので、電荷検出器の温度がさらに上昇し、その周辺素子の温度も上昇する。このため、とくに電荷検出器近傍の撮像領域におけるフォトダイオードでは、熱による不要な電荷が、他の撮像領域のフォトダイオードに較べて多く生成され、不要電荷が不均一となるという問題が発生する。この長時間露光における不要電荷の生成は、撮像領域におけるフォトダイオードと電荷検出器との距離や撮像素子の構造等に応じて変化することが考えられ、フォトダイオードの温度が上昇すると、暗電流が増大し、受光量とは無関係の電荷が発生するものである。
【０００８】
たとえば、露光時間が数秒、たとえば３秒を超える長時間露光となる撮影条件にて、夜景や晴天の夜空などのような全体の輝度レベルが低い領域を主体とする被写界を撮像し、その画像信号を得る場合、撮影画面のうち、電荷検出器が配設されている近傍では、露出時間に応じて画素レベルが上昇し、白く浮いたり状況に応じて不要色が発生したりする「カブリ」が目立って発生し、良好な画質を得ることができなかった。露光時間がさらに長時間化するとそのカブリの発生は顕著になってくる。これは、夜間撮影に限らず、たとえば減光フィルタを使用したり、小絞り設定したりして長時間露光を行う場合についても同様である。したがって、従来の夜間および星空撮影を行うための専用撮影装置では、ペルチェ素子を使用して撮像素子を強制的に冷却することにより、撮像素子の温度上昇を防ぎ、ノイズの少ない画像を得ることが行われている。しかし、日中にも携行して一般的に使用されるディジタルカメラに、そのような冷却装置を搭載することは現実的ではない。
【０００９】
このような部分的なカブリの発生は、撮影時の露出モードが自動露出モードであるか手動設定の露出による撮影であるかに関係なく発生し、良好な画質を維持するためには、撮像素子にて電荷が生成される「露出時間」を短く制限することが行われていた。この場合、夜間等の撮影にも適するカメラを提供することができない。また、このような長時間露光によって発生する不要な電荷を除去したり、撮像素子から読み出される画素信号からその悪影響を除去することは、不要電荷が部分的に生成されるので困難であった。このように従来では、長時間露光による、電荷検出を行う出力アンプの発熱に伴う暗電流の部分的な増大、つまり、暗電流むらを除去することは困難であった。
【００１０】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、長時間露出に伴って部分的に不要電荷が増大する暗電流むらを低減する撮像制御装置および撮像制御方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、受光量に応じた信号電荷を生成する複数の受光素子を有する受光手段と、複数の受光素子にて生成される信号電荷をそれぞれ垂直方向に転送する複数の垂直転送手段と、複数の垂直転送手段からの信号電荷を水平方向に転送する水平転送手段と、水平転送手段の信号電荷を検出し、信号電荷に応じた電気信号を出力する出力手段とを含む撮像素子を駆動する撮像制御装置において、この装置は、撮像素子を駆動する駆動手段と、撮像素子にて信号電荷を生成させる露出時間を制御する第１の制御信号を駆動手段に供給する制御手段と、出力手段を駆動する電源電圧を第２の制御信号に応じて変更して出力手段に供給する切替手段とを含み、駆動手段は、露出時間に受光手段にて生成される信号電荷を、水平転送手段および垂直転送手段を介して出力手段に転送させるタイミング信号を生成する信号生成手段を有し、制御手段は、撮像素子における露出時間に応じて、切替手段を制御する第２の制御信号を切替手段に供給することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は上述の課題を解決するために、撮像面に結像される受光量に応じた信号電荷を生成する受光手段と、信号電荷を転送する転送手段と、転送手段の信号電荷を検出し信号電荷に応じた電気信号を出力する出力手段とを含む撮像素子を制御して、被写界に応じた画像信号を生成する撮像制御方法において、この方法は、受光手段に対する露光時間が所定の長時間露光であるか否かを判定し、長時間露光であると判定した場合に撮像手段を駆動する駆動電圧を通常駆動の際よりも下げた低電圧にて駆動し、露光時間に受光手段にて生成された信号電圧を電気信号として読み出す際には、駆動電圧を通常駆動の際の駆動電圧に復帰させて撮像素子を駆動することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して本発明による撮像制御装置の実施例を詳細に説明する。図１には、本発明が適用された一実施例のディジタルカメラが示されている。このカメラ10は、不図示の撮像レンズを介して入射される被写界像を撮像素子12の撮像面に結像させて、その光学像に応じた画像信号を出力する撮像装置であり、1/1000秒から数10秒の広範囲な露出時間にて撮影して、それぞれ良好な静止画像を得ることのできるディジタルカメラである。本実施例におけるカメラ10は、１秒を超える長時間露出が行われる場合に、撮像素子12に対する駆動電圧を下げるように制御することにより、長時間露光を行う場合であっても均一で良好な撮像画像を得るように構成されている。なお、以下の説明において本発明に直接関係のない部分は、図示およびその説明を省略し、また、信号の参照符号はその現われる接続線の参照番号で表わす。
【００１４】
同図に示すように撮像素子12は、受光量に応じた信号電荷を生成する複数のフォトダイオード14が水平および垂直方向にアレイ状に配列され、生成した信号電荷を垂直方向に転送する複数の垂直レジスタ16と、垂直レジスタ16から転送される信号電荷を水平方向に転送する水平レジスタ18と、水平レジスタ18の一端に接続され、水平レジスタ18から転送される信号電荷を検出して信号電荷に応じた電気信号を出力する出力アンプ部20とを含む固体撮像素子である。本実施例における撮像素子12は、垂直および水平レジスタ16,18 が電荷結合素子 (CCD)にて形成されたCCD 撮像デバイスである。フォトダイオード14の上層には不図示のRGB 原色カラーフィルタが所定のフィルタ配列にて形成されて、撮像素子12は、RGB 点順次の画素信号を出力する。なお、フォトダイオード14の平面形状および配列は、正方画素の垂直および水平配列に限らず、たとえば、多角形に形成されたフォトダイオードの画素をハニカム状に配列してもよい。撮像素子12は、駆動回路22から供給される垂直駆動パルス30および水平駆動パルス32等の駆動信号に応じて、光電変換、電荷転送および電荷検出を行う。また、出力アンプ部20は、駆動回路22より供給される駆動電圧によって電荷検出動作を行う。
【００１５】
駆動回路22は、不図示の基準発振器にて生成される基準クロックに基づいて、撮像素子12のフォトダイオード14にて生成される信号電荷を対応する垂直レジスタ16にシフトさせるシフトパルス、垂直レジスタ16および水平レジスタ18を駆動する電荷転送パルス、各レジスタの転送路における電荷を掃き出す掃出信号、および転送された信号電荷を電気信号として読み出す読出信号の各種駆動信号を生成する。駆動回路22は生成したこれら駆動信号を撮像素子12に供給する。また、駆動回路22は、相関二重サンプリングするためのフィードスルークランプパルスおよび信号出力クランプパルスや、撮像信号の各画素を処理するための画素クロック等の各種タイミング信号を生成し、生成したタイミング信号を信号処理回路50が接続された出力52から出力する。
【００１６】
駆動回路22は、制御回路42の制御に応じて、撮像素子12の被写界側に配設された不図示のメカニカルシャッタを駆動して開放および遮光させ、被写界からの入射光を撮像素子12に受光させ、さらに撮像素子12における電荷蓄積時間をシフトパルスにより、制御に応じた露出期間の信号電荷を撮像素子12に生成させる。
【００１７】
駆動回路22はさらに、撮像素子12を駆動する駆動電圧を制御する電圧切替回路40を備える。詳しくは電圧切替回路40は、制御回路42から供給される制御信号44に応動して、撮像素子12の出力アンプ部20を駆動する電源電圧を切り替えて駆動電圧を可変に変更する機能を有する。電圧切替回路40には、電源回路46の第１電源出力100 および第２電源出力102 が接続されている。電圧切替回路40は、制御回路42から制御信号44が供給されると、第１電源出力100 を出力104 に接続した状態から、第２電源出力102 を出力104 に接続する状態に切り替える。この出力104 は、撮像素子12の出力アンプ部20に接続され、出力アンプ部20は、入力104 に印加される駆動電圧により駆動されて、水平レジスタ18を転送される信号電荷を検出し、検出電荷に応じた電気信号を撮像素子12の出力を構成する出力106 に出力する。
【００１８】
図２にはこの撮像素子12の出力部分の断面図が示されている。同図に示すように撮像素子12は、シリコン基板上に形成された水平レジスタ18の一端に、浮遊拡散層(FD)が形成され、リセットパルスRSによってリセットゲート(RG)がオンされると、浮遊拡散層にリセット電圧が印加され浮遊拡散層が所定の電位に設定される。出力パルスOGにより出力ゲートがオンされると、水平レジスタ18を画素毎に転送された信号電荷が浮遊拡散層に注入される。浮遊拡散層には、インピーダンス変換を行うソースホロワが同一のシリコン基板上に形成されている。ソースホロワの第１トランジスタ200 は浮遊拡散層に接続され、ゲートに入力される信号電荷に応じて出力を第２トランジスタ202 のゲートに与える。第１および第２トランジスタの各ソースには駆動電源の電圧VDD が印加される。ソースホロワの出力 (OUT PUT)からは、浮遊拡散層の電位に応じた電圧の画素信号が出力される。
【００１９】
このように本実施例ではソースホロワを駆動する駆動電圧VDD が駆動回路22より第１および第２トランジスタ200,202 のソースに供給され、電圧切替回路40および制御回路42の電圧切替制御により、実際の露出時間が所定の時間を超えた場合に、駆動電圧VDD が低電電圧側に変化する。この結果、ソースホロワは低電圧にて駆動されて、とくに長時間露出中に各トランジスタにて発生する熱が低減される。ソースホロワの出力 (OUT PUT)は、撮像素子12の出力106 を構成し、信号処理回路50に接続されている。
【００２０】
駆動回路22にて生成される第１電源電圧VDD は約16ボルトであり、この電圧で出力アンプ部20のソースホロワを駆動することにより、所望の露出時間にて生成される信号電荷に応じた画素レベルの電気信号を信号処理回路50に出力する。また、第２電源電圧VDD はそれよりも低いたとえば3.3ボルトなどの約３ボルトであり、第２電源の電源電圧にてソースホロワが駆動される間では、出力アンプ部20は、その動作を停止させずに、水平レジスタ18から転送される不要電荷を排出する。
【００２１】
このように電圧切替回路40は、通常の撮像期間、つまり露出時間では、約16ボルトの電源電圧を出力アンプ部20に供給して駆動し、また、制御信号44が制御回路42から与えられる長時間露出の期間では、約３ボルトの電源電圧を出力アンプ部20に供給して駆動する。なお、電圧切替回路40は電源回路46に含まれて、制御回路42からの制御に応じた第１の電源または第２の電源を出力アンプ部20に供給するようにしてもよい。また、電圧切替回路40は、このように２段階の駆動電圧可変機能を有するが、これに限らず、さらに複数種類の電圧を段階的もしくは連続的に変更するように構成されていてもよい。この場合、長時間露出における露光時間の長短に応じて、駆動電圧を通常の駆動電圧からより低下させると有利である。電源回路46は、端子48に接続される不図示のバッテリやACアダプタからの直流電源から前述の第１電源および第２電源の電源電圧をそれぞれ生成するほか、カメラ10の各部を駆動する直流電源を生成する回路である。
【００２２】
制御信号44を生成する制御回路42は、操作部54に対する操作に応じてカメラ10全体の動作を制御する機能を有するとともに、撮像素子12における露出時間に応じて制御信号44を生成する。なお、制御回路42の詳細な機能構成については後述する。
【００２３】
撮像素子12の出力106 に接続された信号処理回路50は、 RGB点順次に入力される画素信号106 に対しアナログおよびディジタルの各種信号処理を行う回路である。信号処理回路50は、駆動回路22から供給されるタイミング信号に応動して、入力画素信号106 を相関二重サンプリングする相関二重サンプリング(CDS) 回路と、CDS 回路から出力される画素信号の所定レベルをクランプするクランプ回路と、画素信号を各画素タイミングにてディジタルの画像データに変換するアナログ・ディジタル変換回路と、撮像素子12のカラーフィルタ配列に応じて画像データの各色成分を分離する色分離回路と、各色成分の色バランスや階調等の特性を補正処理する補正回路と、各色成分の画素値から輝度および色差にて表されるYCデータを生成するYC変換回路とを含む。信号処理回路50は、処理中の画像データおよび処理後の画像データを接続線56を介して接続されたメモリ58に格納させる。
【００２４】
メモリ58は、少なくとも１フレーム分の画像データを蓄積する記憶領域を有する記憶回路であり、この記憶領域は信号処理回路50における信号処理を実行する際の作業領域にも使用される。たとえば、信号処理回路50によって、画像データの画像サイズを変更処理し、また、補正処理する場合に用いられる。メモリ58に格納された画像データは出力60に出力される。
【００２５】
メモリ58の出力60に接続された出力回路62は、メモリ58に蓄積されたYCデータを圧縮符号化する圧縮符号化回路と、圧縮符号化されたデータを着脱可能なメモリカードなどの情報記録媒体64に書き込む記録再生制御回路とを含む。また、出力回路62は、出力66に接続される表示装置や印刷装置などの画像出力装置や通信制御装置に適する形式の画像情報を生成する。
【００２６】
制御回路42は、操作部54への操作状況に応じて、被写界を撮影するための撮影モードおよび記録された画像データを再生する再生モード等を設定するモード切替機能を有し、設定した動作モードに対応する処理プログラムに基づいて各回路を制御するマイクロコンピュータシステムである。操作部54には、不図示のレリーズ釦への第１ストロークおよび第２ストロークの押下操作に応じた２段階の接続状態をとるシャッタスイッチが配設され、第１ストロークおよび第２ストロークに応じたレリーズ信号をそれぞれ制御回路42に出力する。また、操作部54には、前述の撮影モードや再生モードなどを設定するためのモード設定ダイヤルを備え、ダイヤルの設定位置に応じた設定情報を制御回路42に通知する。
【００２７】
制御回路42は、レリーズ釦への第１ストロークにより、撮像画像データに基づく測光処理および測距処理を行って、処理結果に応じた露出値と撮像レンズの焦点位置とを制御する撮像制御機能を有する。詳しくは、制御回路42は、被写界を連続的に撮像し、複数フレームの画像データを生成する動画モードにて撮像された画像データの輝度レベルに基づいて、本撮影を行う静止画モードにて使用する露出値を算出する。本実施例では、撮影モードにおいて、制御回路42は、レリーズ釦の第１ストロークにより動画モードに移行し、第２ストロークにより静止画モードに移行する。
【００２８】
制御回路42は、絞り値とシャッタ速度値との対応表から、算出された露出値に応じたシャッタ開放時間、つまり露出時間を決定する。また、マニュアル露出モードが操作部54より指示されている場合に制御回路42は、操作部54にて手動設定されたシャッタ速度、つまり露出時間を決定する。制御回路42は、第２ストロークを検出すると、決定された露出時間の期間にシャッタを開放し、その後シャッタを閉成させる撮像制御信号を生成し、生成した撮像制御信号を駆動回路22に出力する。本実施例では、メカニカルシャッタにより露出時間を調節しているが、これに限らず、制御回路42および駆動回路22は、たとえば、露光時間に応じたタイミングにて撮像素子12における信号電荷の生成を制御し、生成された信号電荷を読み出す電子シャッタ機能を有するものでもよい。
【００２９】
本実施例における制御回路42は、所定の時間を閾値として、たとえば１秒間を超えるシャッタ速度による長時間の露出を行う場合に、駆動回路22に対し制御信号44を出力し、シャッタ閉成までの間、出力アンプ部20を通常電圧駆動から低電圧駆動するように制御する。シャッタ速度が１秒以下である場合には、制御回路42は、制御信号44を出力せずに、出力アンプ部20を通常電圧駆動させる。この閾値の時間は、長時間露出による映像的な悪影響を無視することのできる一定時間に設定され、本実施例では、出力アンプ部20の発熱がより伝達される近傍のフォトダイオードにおける熱雑音が所定レベル以下に収まる時間を表す閾値に設定される。
【００３０】
制御回路42は、静止画像の撮影に先立って露出時間が判明している場合には、１秒を超える長時間露出を行うか否かを判断してから露光制御を行う。制御回路42は、長時間露出を行う場合に、前述の制御信号44を駆動回路22に出力する。また、制御回路42は、撮影開始時に露出時間が決定されていない場合などでは、露出開始から閾値に応じた１秒が経過すると出力アンプ部20を低電圧駆動させるための制御信号44を駆動回路22に出力する。これは、露出時間の制御が制御回路42からの制御とは独立して駆動回路22にて自動的に行われる場合に有効である。たとえば、長時間露光中の被写界における輝度変化が発生し、その輝度変化に追従して露出値を補正する場合やバルブ撮影の際にこのような制御が行われるとよい。
【００３１】
以上のような構成で、本実施例におけるディジタルカメラ10の動作を図３および図４を参照して説明する。モード設定ダイヤルにより設定された撮影モードにおいて、レリーズ釦が半押しされて第１ストロークが発生すると、シャッタスイッチの第１の接続状態に応じたレリーズ信号が制御回路42に入力される。このレリーズ信号に応動して制御回路42は、撮像素子12から出力されて信号処理回路50にて処理された画像データに基づいて被写界の輝度レベルを測定する。制御回路42は、その測定値に基づいて本撮影を行う際の露出値を決定し、また、第２ストロークが発生した際に撮像素子12に撮像させる露光設定時間TSおよび絞り値を露出値に応じて決定する。また、マニュアル露出モードが設定されている場合には、その設定内容に応じた露光設定時間TSが決定される。
【００３２】
ここで、図４に示す時刻t1にて、レリーズ釦に対する第２ストロークによってシャッタスイッチがオンされ、これに応じたレリーズ信号が制御回路42にて検出されるとステップS300に進む。制御回路42では、決定された露光設定時間TSが、所定時間Ｔよりも長いか否かが判定される。本実施例ではこの所定時間Ｔは１秒に設定されており、露光設定時間TSが１秒よりも長く設定されている場合はステップS302に進んで、制御回路42から駆動回路22にシャッタの開放を指示する撮影制御信号が与えられる。駆動回路22は、この撮影制御信号に応動して撮像素子12を駆動する。このとき電圧切替回路40は、16ボルトの第１の駆動電圧を出力104 に出力して出力アンプ部20を駆動する。駆動回路22では、フォトダイオードに残存する不要電荷を高速掃き出しし、時刻t2にて各垂直および水平レジスタ16,18 に残存する不要電荷を転送する空転送が開始される。撮像領域内の電荷が排出された時刻t3では、シャッタが開放に駆動されて露光が開始される。次いでステップS304に進み、制御回路44から電圧切替回路40に対し制御信号44が出力される。この制御信号44が入力されると電圧切替回路40は、時刻t4にて出力アンプ部20に供給する電源電圧を第１の電源から第２の電源に切り替えて、16ボルトの第１電源電圧よりも低い３ボルトの第２電源電圧にて出力アンプ部20を駆動する。この電圧は出力アンプ部20の各ソースホロワのソースに与えられる。
【００３３】
ステップS306では、シャッタが開放されてから一定時間が経過したか否かが判定される。本実施例ではこの一定時間を、露光設定時間TSよりも少し短い時間に設定することにより、シャッタ閉成前、つまり露光停止直前の時刻t5に、出力アンプ部20が16ボルトの第１電源電圧にて駆動するように制御される。この一定時間が経過したことが制御回路42にて判定されるとステップS308に進んで、制御回路42の制御によりシャッタが時刻t6にて閉成され、露光時間が終了する。
【００３４】
一方、ステップS300において露光設定時間TSが所定時間Ｔ以下であった場合には、ステップS310に進んで、露光が開始され、露光設定時間TSが経過するとステップS308に進む。この場合、制御回路42は、制御信号44を出力せず、電圧切替回路40は、第１駆動電源の16ボルト一定電圧にて出力アンプ部20を駆動する。
【００３５】
ステップS308,S310 に続くステップS312では、時刻t6にて露光期間が終了すると露光停止状態となって、時刻t7のステップS314では、垂直レジスタ16および水平レジスタ18に生成されている不要電荷の高速掃き出しが開始される。ステップS316では、フォトダイオード14にて生成された信号電荷が対応する垂直レジスタ16にフィールドシフトされ、信号電荷の読出しが開始される（時刻t8）。各垂直レジスタ16は、垂直駆動パルス30に応動して各画素位置の信号電荷を順次水平レジスタ方向に転送する。水平レジスタ18では、各垂直レジスタ16から転送される信号電荷を水平駆動パルス32に応動して出力方向に順次転送し、各画素の信号電荷が出力アンプ部20にて検出される。出力アンプ部20にて検出された信号電荷は、その電荷量に応じた電気信号として出力106 に読み出されて、信号処理回路50に受光量に応じた電圧の各画素の信号が入力される（ステップS316）。
【００３６】
信号処理部50に入力された画素信号は、相関二重サンプリングの後、所定レベルがクランプされて、各画素タイミングの値がディジタルデータに変換される。
【００３７】
変換された画像データは、各色成分RGB に色分離されて各色の色バランスや階調特性などが補正および調整される。このように処理された画像データは、輝度および色差のYCデータに変換されてメモリ58に格納される。
【００３８】
メモリ58の蓄積画像データは出力回路62により、圧縮符号化処理を受けて、圧縮府符号化された画像データは絞り値およびシャッタ速度の露出値等の撮影情報を表すデータとともに、情報記録媒体64に書き込まれる。このとき制御回路42は、長時間露出にて駆動電圧を変更した旨を表す付加情報を画像データに対応して情報記録媒体64に記録し、他の通常撮影にて得られる画像データとの区別を示すようにしてもよい。
【００３９】
以上説明した実施例では、露光設定時間TSがあらかじめ判明している場合における撮像制御ついて説明したが、次に、撮影直前および撮影中に制御回路42が、どの時点で露光が終了するのかを認識することができないような露光時間が特定できない場合に有効な制御機能構成について説明する。これは、露光終了が、たとえばバルブ撮影を行なう場合のように操作部54への操作指示に基づいて決定される場合や、撮像素子12および駆動回路系を含む撮像ブロックが自立して撮像処理を行って制御回路42にてその露光時間をあらかじめ認識することができない場合などに有利に適用される。この実施例におけるディジタルカメラのブロック構成は、図１に示した構成と同じ構成でよいので、その図示を省略し、異なる部分について説明する。
【００４０】
本実施例における制御回路42は、以下のような機能構成および制御手順にて撮像制御を行い、現在の露出時間が長時間露出であるか否かを判定しその判定結果に従って駆動回路22に対する駆動電圧変更制御を行う。制御回路42は、露光開始後に駆動電圧を低下させ、シャッタの閉成、つまり露光終了を検出してから駆動電圧を通常の電圧に復帰させる。
【００４１】
詳しくは、不図示のモード設定ダイヤルにより撮影モードが設定された状態の図５に示すステップS500において、レリーズ釦への第１ストロークに続く第２ストロークが発生すると、シャッタスイッチのオン状態に応じたレリーズ信号が制御回路42にて検出される。制御回路42では、このレリーズ信号に応動して駆動回路22を起動し、不要電荷の高速掃き出し( 図６；時刻t1) および空転送（時刻t2）が行われ、駆動回路22はシャッタを開放させて撮像素子12への露光を開始させる（時刻t3）。この場合、駆動回路22は、時刻t1から継続して撮像素子12の出力アンプ部20に対し、16ボルトの第１の駆動電源電圧を供給している。この露光開始からの経過時間が制御回路42内のタイマにて計時され、制御回路42は、露光時間が一定時間TCを超えたか否かを判定する（ステップS502）。本実施例ではこの一定時間TCは、長時間露出が行われているか否かを判定する約１秒に設定されている。
【００４２】
一定時間TCが経過していない場合にはステップS504に進み、さらに露光停止状態であるか否かが制御回路42にて判定される。ここで露光期間中であった場合にはステップS502に戻る。また、ステップS502において、露光時間が一定時間TCを超えたと判定されると（時刻t4）ステップS506に進む。ステップS506では、制御回路42から電圧切替回路40に対し制御信号44が与えられ、駆動回路22は、時刻t5にて16ボルトの第１電源から３ボルトの第２電源に切り替えて駆動電圧を下げることにより、出力アンプ部20が３ボルトにて駆動される。
【００４３】
ステップS504に進むと、シャッタが閉成された現在露光完了状態であるか否かが制御回路42にて判定される。シャッタが閉成され時刻t6にて露光完了状態であると判定されるとステップS508に進み、出力アンプ部20への供給電圧を下げているか否かが判定される。ここで駆動電圧が下げている場合にはステップS510にてその駆動電圧を切り替えて第１電源による電圧値に上昇させる（時刻t7）。この結果、出力アンプ部20が第１電源の16ボルトの駆動電圧にて駆動される。
【００４４】
こうして出力アンプ部20が第１電源の駆動電圧にて駆動されると、ステップS512において、垂直および水平レジスタ16,18 に残存する不要電荷の高速掃き出しが時刻t8から開始され、続くステップS514では、フォトダイオード14にて生成された信号電荷が対応する垂直レジスタ16にフィールドシフトされて信号電荷の読出しが開始される（時刻t9）。各垂直レジスタ16にシフトされた信号電荷は、垂直駆動パルス30に応動して順次水平レジスタ方向に転送され、順次水平レジスタ18に移動される。水平レジスタ18では、各垂直レジスタ16から転送される信号電荷が水平駆動パルス32に応動して出力方向に順次転送され、転送された各画素の信号電荷が出力アンプ部20にて検出される。出力アンプ部20にて検出された信号電荷は、その電荷量に応じた電気信号として出力106 に読み出されて、信号処理回路50に受光量に応じた各画素信号が入力される。これら画素信号は各種信号処理が施されて最終的には情報記録媒体64に記録される。
【００４５】
以上説明したように、上記各実施例では、撮像素子12への露光が開始されると、出力アンプ部20を駆動する駆動電圧を低下させて駆動し、フォトダイオード14にて生成された信号電荷を読み出す前に通常の駆動電圧にて出力アンプ部20を駆動するように、駆動電圧を復帰させている。このように、水平レジスタ18の信号電荷を検出する出力アンプ部20に対する駆動を、長時間露出が行われる場合に、より低い駆動電圧によって駆動するように制御しているから、出力アンプ部20における発熱が、その駆動が長時間となっても抑制されて、長時間露出によって撮影した画像に部分的なカブリが発生することが防止される。したがって、数秒ないし数十秒以上の長時間露出が行われる場合であっても、被写界からの光にはよらずに部分的に生成される不要電荷を抑制し、部分的な輝度むらのない良好な撮像画像を得ることができる。
【００４６】
また、露光期間中には、各部分、とくに出力アンプ部20の動作を完全に停止させることなく、第２電源の駆動電圧によって出力アンプ部20が駆動されているから、長時間露出の間、熱ノイズ等によって生成される不要電荷を継続して出力アンプ部20から排出させることができる。こうして出力アンプ部20の長時間駆動による部分的な暗電流むらの発生を大幅に低減させることができる。
【００４７】
なお、バルブ撮影のようにシャッタ開放状態を長時間維持して電荷蓄積を継続し、その間、手操作等によって撮像レンズと被写界との間を遮光もしくは開放して複数回の多重撮影を行う際にも、暗電流むらのない画像を得ることができる。なお、このような多重撮影は、撮像レンズ前面を遮光する手操作に限らず、メカニカルシャッタを複数回、開閉制御して行うように構成されていてもよい。
【００４８】
なお、以上説明した実施例は、リセットドレーンRDへの供給電圧VRDとソース電圧VDDとが同一の電圧である場合や、これら電圧が異なる場合のいずれであっても適用することができる。
【００４９】
たとえば、図２に示したようなリセットドレーンRDに電源電圧VRDを供給するリード端子210をワイヤボンディング等により接続し、ソースホロワに電源電圧VDDを供給するリード端子212をワイヤボンディング等により接続した撮像素子12を駆動する場合には、リセットドレーンRDに対したとえば約16ボルトの電源電圧VRDを印加した状態にて、制御信号44に応動してソースホロワへの電源電圧VDDを０ボルトにすることにより、浮遊拡散層FDをリセット電位VDDに設定する。このリセット動作を継続させながら、出力アンプ20の発熱を防止することができる。この場合、図１に示した駆動回路22における電圧切替回路40は、電源回路46の出力100をそのままの電源電圧で出力アンプ部20に供給する機能と、制御信号44に応動して電源回路46の出力100を０ボルトの電源電圧VDDとして出力アンプ部20に供給する機能とを含む。
【００５０】
したがって、このような撮像素子12を使用する場合には、電源切替回路40は、出力アンプ20を駆動するソース電圧VDDをオン／オフする機能を含み、撮像素子12の出力アンプ部20に接続された電源供給用のリードを制御信号44に応動して16ボルトまたは０ボルトに制御するとよい。なお、リセットドレーンRDに対する電源供給は、別端子を経由して、前述の実施例と同様の約16ボルトの電源電圧VRDを制御信号44の状態によらず撮像素子12に供給することにより、撮像素子12のフォトダイオード14や電荷転送路16,18の動作を停止させずに駆動した状態にて、出力アンプ部20のソース電流のみを遮断させてソースホロワの動作を停止させ、長時間露光時における出力アンプ部20での発熱を防止することができる。
【００５１】
また、図７に示す撮像素子12のように、リセットドレーンRDに電源電圧VRDを供給する端子と、ソースホロワへ電源電圧VDDを供給する端子とを共通化したリード端子214をワイヤボンディング等により接続した撮像素子12の場合には、そのリード端子214に対して、約16ボルトおよびそれよりも低い電圧のたとえば約３ボルトへの電圧切替を行なって、フォトダイオード14および各電荷転送路16,18の動作を停止させることなく、出力アンプ部20を制御信号44に応動して低電圧駆動する。この場合もリセットパルスRSによってリセット動作は継続する。
【００５２】
このように本発明は、出力アンプ部20を駆動する駆動電圧として、ソースホロワに印加する電源電圧VDDを通常の駆動状態における電圧から、０ボルトを含む低い電圧に切り替えることにより、所定時間以上の露光時における出力アンプ部20での発熱を抑制または防止することができる。
【００５３】
この発熱防止および抑制のために電源電圧を切り替えるタイミングを規定する所定時間は、図３および図５に示した実施例では１秒が設定されたが、これに限らず、撮像素子12の構造やサイズ、また、その駆動周波数や撮像素子12を駆動する電源源電圧、さらには、要求される画像品質等に応じて、たとえば0.5秒〜1.0秒の範囲や１秒〜３秒の範囲といった異なる時間が決定される。
【００５４】
また、暗電流の増加に影響する環境温度を検出する検出回路を設けて、その検出温度に応じて、環境温度が所定温度よりも下降すると所定時間を長く設定したり、環境温度が上昇すると所定時間をより短く設定するように制御タイミングを可変することができる。この場合、たとえばディジタルカメラ10の使用環境として想定した、使用上の環境温度上限付近の温度環境にて使用される場合であって、暗電流による不要電荷の発生が顕著に表われる場合などには、所定時間を０秒と設定して、露光期間中全般にわたって出力アンプ部20の駆動を抑制または停止させることができる。
【００５５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、所定時間を超える長時間露光が行われる場合であっても、電荷検出を行う出力手段の発熱の影響による部分的な温度上昇が低減され、各受光素子の温度を均一な温度に維持することができるから、撮像信号における部分的な輝度むら、カブリ等が発生することが防止され、長時間露出による撮影画像を良好なものとすることができる。したがって、夜間撮影や小絞り設定による撮影などにおいても、より開放時間の長いスローシャッタを切ることができ、長時間のバルブ撮影を行なっても部分的な画質低下が防止される。したがって、高速シャッタ速度から低速シャッタ速度まで幅の広い撮影条件にて撮影を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたディジタルカメラの一実施例を示すブロック図である。
【図２】撮像素子の出力部分の構成例を示す図である。
【図３】実施例におけるディジタルカメラの撮影動作を示すフローチャートである。
【図４】ディジタルカメラの撮影動作を示すタイミングチャートである。
【図５】他の実施例におけるディジタルカメラの撮影動作を示すフローチャートである。
【図６】図５に示す実施例におけるディジタルカメラの撮影動作を示すタイミングチャートである。
【図７】撮像素子の出力部分の構成例を示す図である。
【符号の説明】
10 ディジタルカメラ
12 撮像素子
14 フォトダイオード
18 水平レジスタ
20 出力アンプ部
22 駆動回路
40 電圧切替回路
42 制御回路
50 信号処理回路
58 メモリ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging control apparatus and an imaging control method for driving an imaging element to image an object scene, for example, an imaging control apparatus and an imaging control method for performing imaging by long exposure and generating an image signal thereof. Is.
[0002]
[Prior art]
For example, when shooting a dark scene such as a night view or night sky with a camera using a silver halide photographic film, the shutter speed is slowed to set a long exposure time, or a high sensitivity film is used. Similarly, a digital still camera with a CCD image sensor can be used to capture images with a low luminance level as described above by setting the gain and gain of the signal inside the camera to a high level and changing the sensitivity setting of the camera. I was trying to shoot the world.
[0003]
However, when the shutter speed is increased, there is a problem that the accumulation of dark current increases because the charge accumulation time in the photodiode disposed in the CCD image sensor is long. In addition, when the gain for the image pickup signal is increased, the noise level is increased together with the level of the necessary pixel signal, and an image signal having a poor S / N is eventually obtained.
[0004]
In order to reduce the dark current of such a CCD chip, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-168118 discloses a pulse generation means for generating a charge readout pulse, a horizontal drive pulse, a vertical drive pulse and a reset pulse, and a drive means And a control means for controlling the presence / absence of supply, and a solid-state imaging device for controlling the supply of the drive pulse and the reset pulse to the drive means in response to the supply of the charge readout pulse is disclosed.
[0005]
In this publication, when charge is accumulated in a photodiode with an exposure time of about 1/30 seconds, supply of vertical drive pulses, horizontal drive pulses, and reset pulses to the solid-state imaging device is stopped to stop charge transfer. Therefore, heat generation and accompanying dark current are reduced. Conversely, when performing exposure for about 1/60 second, normal driving is continued without stopping these driving.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, conventionally, noise in the charge transfer path and the charge detector in a relatively short time has been reduced by stopping the pulses of the drive system. However, in the above-described conventional example, since the charge transfer is stopped during the exposure period, unnecessary charges in the charge transfer path cannot be discharged during that period. Further, although unnecessary charges increase further as the exposure time becomes longer, no consideration has been given to charge discharge during the long exposure period. Therefore, when shooting a night view or a starry sky, the charge transfer is stopped when performing a long exposure of several seconds to ten or more seconds in order to give an exposure amount of, for example, 5 EV or more, more than in the daytime. Such a conventional example could not be simply adopted.
[0007]
When exposure is performed for a long time without adopting such conventional technology, the charge detector in the image sensor is driven for a long time, so that the temperature of the charge detector further rises and the temperature of the peripheral elements Also rises. For this reason, particularly in the photodiode in the imaging region in the vicinity of the charge detector, unnecessary charges due to heat are generated more than in the photodiodes in other imaging regions, causing a problem that unnecessary charges become non-uniform. The generation of unnecessary charges in this long exposure may change depending on the distance between the photodiode and the charge detector in the imaging region, the structure of the imaging device, etc. The charge increases and an electric charge independent of the amount of received light is generated.
[0008]
For example, in a shooting condition in which the exposure time is several seconds, for example, a long exposure exceeding 3 seconds, an image of a scene mainly composed of an area having a low overall luminance level such as a night view or a clear sky When obtaining an image signal, in the vicinity of the image display screen where the charge detector is disposed, the pixel level increases according to the exposure time, and the image level rises white, or an unnecessary color is generated depending on the situation. "Was conspicuously generated, and good image quality could not be obtained. As the exposure time is further prolonged, the occurrence of the fog becomes remarkable. This is not limited to night photography, and the same applies to the case where long exposure is performed by using, for example, a neutral density filter or setting a small aperture. Therefore, in the conventional dedicated photographing device for nighttime and starry sky photographing, the image pickup device is forcibly cooled by using the Peltier device, thereby preventing the temperature rise of the image pickup device and obtaining an image with less noise. Has been done. However, it is not realistic to mount such a cooling device in a digital camera that is carried and used during the day.
[0009]
Such partial fog occurs regardless of whether the exposure mode at the time of shooting is the automatic exposure mode or the manual setting exposure, and in order to maintain good image quality, The “exposure time” during which electric charges are generated is limited to be short. In this case, it is not possible to provide a camera suitable for shooting at night or the like. Further, it is difficult to remove unnecessary charges generated by such long-time exposure or to remove adverse effects from pixel signals read from the image sensor because unnecessary charges are partially generated. Thus, conventionally, it has been difficult to remove a partial increase in dark current due to heat generation of an output amplifier that performs charge detection due to long exposure, that is, dark current unevenness.
[0010]
It is an object of the present invention to provide an imaging control apparatus and an imaging control method that eliminate such disadvantages of the prior art and reduce dark current unevenness in which unnecessary charges partially increase with long-time exposure.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention transfers a light receiving means having a plurality of light receiving elements that generate signal charges according to the amount of received light, and a signal charge generated by the plurality of light receiving elements, in the vertical direction. A plurality of vertical transfer means, a horizontal transfer means for transferring signal charges from the plurality of vertical transfer means in the horizontal direction, an output means for detecting the signal charges of the horizontal transfer means and outputting an electrical signal corresponding to the signal charges; In the imaging control apparatus for driving the imaging element including the imaging element, the apparatus supplies the driving means for driving the imaging element and a first control signal for controlling the exposure time for generating the signal charge in the imaging element to the driving means. Control means, and switching means for changing the power supply voltage for driving the output means in accordance with the second control signal and supplying it to the output means. The drive means is a signal charge generated by the light receiving means during the exposure time. The A signal generating means for generating a timing signal to be transferred to the output means via the flat transfer means and the vertical transfer means, and the control means is a second control signal for controlling the switching means in accordance with the exposure time in the image sensor; Is supplied to the switching means.
[0012]
In order to solve the above-described problem, the present invention provides a light receiving unit that generates a signal charge corresponding to the amount of light received on the imaging surface, a transfer unit that transfers the signal charge, and a signal charge of the transfer unit. In an imaging control method for generating an image signal corresponding to an object field by controlling an imaging device including an output unit that detects and outputs an electrical signal corresponding to a signal charge, the method includes an exposure time for the light receiving unit. It is determined whether it is a predetermined long exposure, and when it is determined that it is a long exposure, the driving voltage for driving the imaging means is driven at a lower voltage than in the normal driving, and the exposure time is reached. When the signal voltage generated by the light receiving means is read as an electrical signal, the image pickup device is driven by returning the drive voltage to the drive voltage for normal driving.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of an imaging control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a digital camera of an embodiment to which the present invention is applied. This camera 10 is an imaging device that forms an image of an object scene incident through an imaging lens (not shown) on the imaging surface of the imaging device 12 and outputs an image signal corresponding to the optical image. This is a digital camera that can capture a wide range of exposure times from / 1000 seconds to several tens of seconds and obtain good still images. The camera 10 in this embodiment is uniform and good even when long-time exposure is performed by controlling the drive voltage to the image sensor 12 to be lowered when long-time exposure exceeding 1 second is performed. A captured image is obtained. In the following description, portions that are not directly related to the present invention are not shown and described, and the reference numerals of the signals are represented by the reference numbers of the connecting lines that appear.
[0014]
As shown in the figure, the imaging device 12 has a plurality of photodiodes 14 that generate signal charges according to the amount of received light, arranged in an array in the horizontal and vertical directions, and a plurality of signal charges that are transferred in the vertical direction. The vertical register 16, the horizontal register 18 that transfers the signal charge transferred from the vertical register 16 in the horizontal direction, and one end of the horizontal register 18 that detects the signal charge transferred from the horizontal register 18 and converts it into a signal charge This is a solid-state imaging device including an output amplifier unit 20 that outputs an electric signal corresponding thereto. The image pickup device 12 in this embodiment is a CCD image pickup device in which vertical and horizontal registers 16 and 18 are formed by charge coupled devices (CCD). An RGB primary color filter (not shown) is formed in a predetermined filter array on the upper layer of the photodiode 14, and the image sensor 12 outputs RGB dot sequential pixel signals. Note that the planar shape and arrangement of the photodiodes 14 are not limited to the vertical and horizontal arrangement of square pixels, and for example, the photodiode pixels formed in a polygon may be arranged in a honeycomb shape. The image sensor 12 performs photoelectric conversion, charge transfer, and charge detection according to drive signals such as a vertical drive pulse 30 and a horizontal drive pulse 32 supplied from the drive circuit 22. Further, the output amplifier unit 20 performs a charge detection operation with the drive voltage supplied from the drive circuit 22.
[0015]
Based on a reference clock generated by a reference oscillator (not shown), the drive circuit 22 shifts the signal charge generated by the photodiode 14 of the image sensor 12 to the corresponding vertical register 16, and the vertical register 16 In addition, a charge transfer pulse for driving the horizontal register 18, a sweep signal for sweeping out the charge in the transfer path of each register, and various drive signals for a read signal for reading the transferred signal charge as an electric signal are generated. The drive circuit 22 supplies these generated drive signals to the image sensor 12. Further, the drive circuit 22 generates various timing signals such as a feedthrough clamp pulse and a signal output clamp pulse for correlated double sampling and a pixel clock for processing each pixel of the imaging signal, and the generated timing signal Is output from the output 52 to which the signal processing circuit 50 is connected.
[0016]
Under the control of the control circuit 42, the drive circuit 22 drives a mechanical shutter (not shown) disposed on the object scene side of the image sensor 12 so as to open and shield the image, and captures incident light from the object field. The image sensor 12 is caused to receive light, and the image sensor 12 is caused to generate signal charges in an exposure period corresponding to the control by using a shift pulse for the charge accumulation time in the image sensor 12.
[0017]
The drive circuit 22 further includes a voltage switching circuit 40 that controls the drive voltage for driving the image sensor 12. Specifically, the voltage switching circuit 40 has a function of changing the driving voltage variably by switching the power supply voltage for driving the output amplifier unit 20 of the image sensor 12 in response to the control signal 44 supplied from the control circuit 42. The voltage switching circuit 40 is connected to the first power output 100 and the second power output 102 of the power circuit 46. When the control signal 44 is supplied from the control circuit 42, the voltage switching circuit 40 switches from the state in which the first power output 100 is connected to the output 104 to the state in which the second power output 102 is connected to the output 104. This output 104 is connected to the output amplifier unit 20 of the image sensor 12. The output amplifier unit 20 is driven by the drive voltage applied to the input 104 to detect and detect the signal charge transferred through the horizontal register 18. An electric signal corresponding to the electric charge is output to the output 106 constituting the output of the image sensor 12.
[0018]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the output portion of the image sensor 12. As shown in the figure, the imaging device 12 has a floating diffusion layer (FD) formed at one end of the horizontal register 18 formed on the silicon substrate, and when the reset gate (RG) is turned on by the reset pulse RS, A reset voltage is applied to the floating diffusion layer, and the floating diffusion layer is set to a predetermined potential. When the output gate is turned on by the output pulse OG, the signal charge transferred from the horizontal register 18 for each pixel is injected into the floating diffusion layer. In the floating diffusion layer, a source follower that performs impedance conversion is formed on the same silicon substrate. The first transistor 200 of the source follower is connected to the floating diffusion layer, and provides an output to the gate of the second transistor 202 according to the signal charge input to the gate. The drive power supply voltage VDD is applied to the sources of the first and second transistors. A pixel signal having a voltage corresponding to the potential of the floating diffusion layer is output from the output (OUT PUT) of the source follower.
[0019]
Thus, in this embodiment, the driving voltage VDD for driving the source follower is supplied from the driving circuit 22 to the sources of the first and second transistors 200 and 202, and the actual switching time is controlled by the voltage switching control of the voltage switching circuit 40 and the control circuit 42. When the voltage exceeds the predetermined time, the drive voltage VDD changes to the low voltage side. As a result, the source follower is driven at a low voltage, and the heat generated in each transistor during the long exposure is reduced. The output (OUT PUT) of the source follower constitutes the output 106 of the image sensor 12, and is connected to the signal processing circuit 50.
[0020]
The first power supply voltage VDD generated by the drive circuit 22 is about 16 volts. By driving the source follower of the output amplifier unit 20 with this voltage, the pixel corresponding to the signal charge generated at a desired exposure time is obtained. The level electric signal is output to the signal processing circuit 50. Further, the second power supply voltage VDD is lower than that, for example, about 3 volts such as 3.3 volts, and the output amplifier section 20 stops its operation while the source follower is driven by the power supply voltage of the second power supply. Instead, the unnecessary charge transferred from the horizontal register 18 is discharged.
[0021]
Thus, the voltage switching circuit 40 supplies and drives the power supply voltage of about 16 volts to the output amplifier unit 20 during the normal imaging period, that is, the exposure time, and the control signal 44 is supplied from the control circuit 42. In the time exposure period, a power supply voltage of about 3 volts is supplied to the output amplifier unit 20 and driven. The voltage switching circuit 40 may be included in the power supply circuit 46 so as to supply the first power supply or the second power supply according to the control from the control circuit 42 to the output amplifier unit 20. Further, the voltage switching circuit 40 has the two-stage drive voltage variable function as described above, but is not limited thereto, and may be configured to change a plurality of types of voltages stepwise or continuously. In this case, it is advantageous to lower the drive voltage from the normal drive voltage in accordance with the length of the exposure time in the long exposure. The power supply circuit 46 generates the power supply voltages of the first power supply and the second power supply from a DC power supply from a battery (not shown) connected to the terminal 48 or an AC adapter, and a DC power supply for driving each part of the camera 10. Is a circuit that generates
[0022]
The control circuit 42 that generates the control signal 44 has a function of controlling the overall operation of the camera 10 in accordance with an operation on the operation unit 54 and generates the control signal 44 in accordance with the exposure time in the image sensor 12. The detailed functional configuration of the control circuit 42 will be described later.
[0023]
A signal processing circuit 50 connected to the output 106 of the image sensor 12 is a circuit that performs various analog and digital signal processing on the pixel signal 106 input in RGB dot order. In response to the timing signal supplied from the drive circuit 22, the signal processing circuit 50 is a correlated double sampling (CDS) circuit that performs correlated double sampling of the input pixel signal 106, and a predetermined pixel signal output from the CDS circuit. Clamp circuit that clamps the level, analog / digital conversion circuit that converts the pixel signal to digital image data at each pixel timing, and color separation that separates each color component of the image data according to the color filter array of the image sensor 12 The circuit includes a correction circuit that corrects characteristics such as color balance and gradation of each color component, and a YC conversion circuit that generates YC data represented by luminance and color difference from the pixel value of each color component. The signal processing circuit 50 stores the image data being processed and the processed image data in the memory 58 connected via the connection line 56.
[0024]
The memory 58 is a storage circuit having a storage area for accumulating image data for at least one frame, and this storage area is also used as a work area when the signal processing in the signal processing circuit 50 is executed. For example, the signal processing circuit 50 is used when the image size of the image data is changed and corrected. The image data stored in the memory 58 is output to the output 60.
[0025]
The output circuit 62 connected to the output 60 of the memory 58 includes a compression encoding circuit that compresses and encodes the YC data stored in the memory 58, and an information recording medium such as a memory card to which the compression encoded data can be attached and detached. And a recording / reproducing control circuit for writing to 64. The output circuit 62 generates image information in a format suitable for an image output device such as a display device or a printing device connected to the output 66 or a communication control device.
[0026]
The control circuit 42 has a mode switching function for setting a shooting mode for shooting an object scene, a playback mode for playing back recorded image data, and the like according to the operation state of the operation unit 54. The microcomputer system controls each circuit based on a processing program corresponding to an operation mode. The operation unit 54 is provided with a shutter switch that takes a two-stage connection state in response to a pressing operation of a first stroke and a second stroke to a release button (not shown), and according to the first stroke and the second stroke. The release signal is output to the control circuit 42, respectively. Further, the operation unit 54 is provided with a mode setting dial for setting the above-described shooting mode, reproduction mode, and the like, and notifies the control circuit 42 of setting information corresponding to the setting position of the dial.
[0027]
The control circuit 42 has an imaging control function for performing a photometric process and a distance measuring process based on the captured image data by the first stroke to the release button, and controlling the exposure value and the focal position of the imaging lens according to the processing result. Have. Specifically, the control circuit 42 continuously captures the object scene and enters the still image mode for performing the main shooting based on the luminance level of the image data captured in the moving image mode that generates the image data of a plurality of frames. To calculate the exposure value to be used. In this embodiment, in the shooting mode, the control circuit 42 shifts to the moving image mode by the first stroke of the release button and shifts to the still image mode by the second stroke.
[0028]
The control circuit 42 determines the shutter opening time corresponding to the calculated exposure value, that is, the exposure time, from the correspondence table between the aperture value and the shutter speed value. When the manual exposure mode is instructed by the operation unit 54, the control circuit 42 determines the shutter speed manually set by the operation unit 54, that is, the exposure time. When detecting the second stroke, the control circuit 42 opens the shutter during the determined exposure time period, then generates an imaging control signal for closing the shutter, and outputs the generated imaging control signal to the drive circuit 22. . In this embodiment, the exposure time is adjusted by the mechanical shutter. However, the present invention is not limited to this. For example, the control circuit 42 and the drive circuit 22 generate signal charges in the image sensor 12 at a timing according to the exposure time, for example. It may have an electronic shutter function to control and read out the generated signal charge.
[0029]
In the present embodiment, the control circuit 42 outputs a control signal 44 to the drive circuit 22 when a long time exposure is performed at a shutter speed exceeding 1 second, for example, with a predetermined time as a threshold value, and until the shutter is closed. Meanwhile, the output amplifier unit 20 is controlled so as to be driven from the normal voltage drive to the low voltage. When the shutter speed is 1 second or less, the control circuit 42 does not output the control signal 44 and drives the output amplifier unit 20 at a normal voltage. This threshold time is set to a certain time that can ignore the negative effects of images due to long exposure, and in this embodiment, thermal noise in a nearby photodiode where the heat generated by the output amplifier unit 20 is more transferred is generated. It is set to a threshold value that represents the time that falls below a predetermined level.
[0030]
When the exposure time is known prior to the still image shooting, the control circuit 42 performs exposure control after determining whether or not to perform a long exposure exceeding 1 second. The control circuit 42 outputs the control signal 44 described above to the drive circuit 22 when performing long exposure. In addition, when the exposure time is not determined at the start of photographing, the control circuit 42 drives the control signal 44 for driving the output amplifier unit 20 at a low voltage when one second corresponding to the threshold value has elapsed from the start of exposure. Output to 22. This is effective when the exposure time is automatically controlled by the drive circuit 22 independently of the control from the control circuit. For example, such a control may be performed when a luminance change occurs in the field during long exposure and the exposure value is corrected following the luminance change or when bulb photography is performed.
[0031]
With the above configuration, the operation of the digital camera 10 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the shooting mode set by the mode setting dial, when the release button is pressed halfway to generate a first stroke, a release signal corresponding to the first connection state of the shutter switch is input to the control circuit 42. In response to the release signal, the control circuit 42 measures the luminance level of the object scene based on the image data output from the image sensor 12 and processed by the signal processing circuit 50. The control circuit 42 determines the exposure value when performing the main photographing based on the measured value, and sets the exposure setting time TS and the aperture value to be imaged by the image sensor 12 when the second stroke occurs to the exposure value. Decide accordingly. When the manual exposure mode is set, the exposure setting time TS corresponding to the setting content is determined.
[0032]
Here, at time t1 shown in FIG. 4, when the shutter switch is turned on by the second stroke for the release button and a release signal corresponding to this is detected by the control circuit 42, the process proceeds to step S300. In the control circuit 42, it is determined whether or not the determined exposure setting time TS is longer than the predetermined time T. In this embodiment, the predetermined time T is set to 1 second. If the exposure setting time TS is set to be longer than 1 second, the process proceeds to step S302, and the shutter is opened from the control circuit 42 to the drive circuit 22. An imaging control signal for instructing is provided. The drive circuit 22 drives the image sensor 12 in response to the imaging control signal. At this time, the voltage switching circuit 40 outputs the first drive voltage of 16 volts to the output 104 to drive the output amplifier section 20. The drive circuit 22 sweeps out unnecessary charges remaining in the photodiode at high speed, and starts empty transfer for transferring unnecessary charges remaining in the vertical and horizontal registers 16 and 18 at time t2. At time t3 when the charge in the imaging area is discharged, the shutter is driven to open and exposure is started. Next, in step S304, the control signal 44 is output from the control circuit 44 to the voltage switching circuit 40. When this control signal 44 is input, the voltage switching circuit 40 switches the power supply voltage to be supplied to the output amplifier unit 20 from the first power supply to the second power supply at time t4, and from the first power supply voltage of 16 volts. The output amplifier unit 20 is driven by a second power supply voltage of 3 volts, which is also low. This voltage is applied to the source of each source follower of the output amplifier unit 20.
[0033]
In step S306, it is determined whether or not a fixed time has elapsed since the shutter was opened. In the present embodiment, this fixed time is set to a time slightly shorter than the exposure setting time TS, so that the output power supply unit 20 has a first power supply voltage of 16 volts at time t5 before the shutter is closed, that is, immediately before the exposure is stopped. It is controlled to drive at When the control circuit 42 determines that this fixed time has elapsed, the process proceeds to step S308, where the shutter is closed at time t6 under the control of the control circuit 42, and the exposure time ends.
[0034]
On the other hand, if the exposure setting time TS is less than or equal to the predetermined time T in step S300, the process proceeds to step S310, where exposure is started, and when the exposure setting time TS has elapsed, the process proceeds to step S308. In this case, the control circuit 42 does not output the control signal 44, and the voltage switching circuit 40 drives the output amplifier unit 20 with a constant voltage of 16 volts of the first drive power supply.
[0035]
In step S312 following steps S308 and S310, the exposure is stopped when the exposure period ends at time t6, and in step S314 at time t7, unnecessary charges generated in the vertical register 16 and horizontal register 18 are quickly swept out. Is started. In step S316, the signal charge generated by the photodiode 14 is field-shifted to the corresponding vertical register 16, and reading of the signal charge is started (time t8). Each vertical register 16 sequentially transfers the signal charge at each pixel position in the horizontal register direction in response to the vertical drive pulse 30. In the horizontal register 18, the signal charges transferred from each vertical register 16 are sequentially transferred in the output direction in response to the horizontal drive pulse 32, and the signal charges of each pixel are detected by the output amplifier unit 20. The signal charge detected by the output amplifier unit 20 is read to the output 106 as an electric signal corresponding to the amount of charge, and the signal of each pixel having a voltage corresponding to the amount of received light is input to the signal processing circuit 50. (Step S316).
[0036]
The pixel signal input to the signal processing unit 50 is subjected to correlated double sampling, and then a predetermined level is clamped to convert each pixel timing value into digital data.
[0037]
The converted image data is color-separated into each color component RGB, and the color balance and gradation characteristics of each color are corrected and adjusted. The image data processed in this way is converted into YC data of luminance and color difference and stored in the memory 58.
[0038]
The stored image data in the memory 58 is subjected to compression encoding processing by the output circuit 62, and the compressed image data is information recording medium 64 together with data representing photographing information such as an aperture value and an exposure value of a shutter speed. Is written to. At this time, the control circuit 42 records additional information indicating that the drive voltage has been changed due to long exposure on the information recording medium 64 corresponding to the image data, and distinguishes it from image data obtained by other normal shooting. May be shown.
[0039]
In the embodiment described above, the imaging control in the case where the exposure setting time TS is known in advance has been described. Next, the control circuit 42 recognizes when the exposure ends immediately before and during the shooting. A control function configuration that is effective when the exposure time that cannot be specified cannot be specified will be described. This is because the end of exposure is determined based on an operation instruction to the operation unit 54, for example, when bulb photography is performed, or the imaging block including the imaging device 12 and the drive circuit system is independent and performs imaging processing. This is advantageously applied to the case where the exposure time cannot be recognized in advance by the control circuit 42. Since the block configuration of the digital camera in this embodiment may be the same as the configuration shown in FIG. 1, the illustration thereof is omitted, and different portions will be described.
[0040]
The control circuit 42 in this embodiment performs imaging control with the following functional configuration and control procedure, determines whether or not the current exposure time is long exposure, and drives the drive circuit 22 according to the determination result. Perform voltage change control. The control circuit 42 reduces the drive voltage after the start of exposure, and returns the drive voltage to a normal voltage after detecting the closing of the shutter, that is, the end of exposure.
[0041]
Specifically, when a second stroke following the first stroke to the release button occurs in step S500 shown in FIG. 5 in a state where the shooting mode is set by a mode setting dial (not shown), the shutter switch is turned on. A release signal is detected by the control circuit. In response to the release signal, the control circuit 42 activates the drive circuit 22 to sweep out unnecessary charges at a high speed (FIG. 6; time t1) and idle transfer (time t2). The drive circuit 22 opens the shutter. Then, exposure to the image sensor 12 is started (time t3). In this case, the drive circuit 22 continuously supplies the first drive power supply voltage of 16 volts to the output amplifier unit 20 of the image sensor 12 from time t1. The elapsed time from the start of exposure is measured by a timer in the control circuit 42, and the control circuit 42 determines whether or not the exposure time has exceeded a certain time TC (step S502). In the present embodiment, the certain time TC is set to about 1 second for determining whether or not long-time exposure is performed.
[0042]
If the predetermined time TC has not elapsed, the process proceeds to step S504, and the control circuit 42 determines whether or not the exposure is stopped. If it is during the exposure period, the process returns to step S502. If it is determined in step S502 that the exposure time has exceeded the predetermined time TC (time t4), the process proceeds to step S506. In step S506, a control signal 44 is supplied from the control circuit 42 to the voltage switching circuit 40, and the driving circuit 22 switches the driving voltage from the first power source of 16 volts to the second power source of 3 volts at time t5 to lower the driving voltage. As a result, the output amplifier unit 20 is driven at 3 volts.
[0043]
In step S504, the control circuit 42 determines whether the shutter is closed and the current exposure is complete. If it is determined that the shutter is closed and the exposure is completed at time t6, the process proceeds to step S508, and it is determined whether or not the supply voltage to the output amplifier unit 20 is lowered. If the drive voltage is lowered, the drive voltage is switched in step S510 to increase the voltage value by the first power supply (time t7). As a result, the output amplifier unit 20 is driven with a driving voltage of 16 volts of the first power source.
[0044]
When the output amplifier unit 20 is driven by the driving voltage of the first power supply in this way, in step S512, the unnecessary charge remaining in the vertical and horizontal registers 16 and 18 is quickly discharged from time t8. In the subsequent step S514, The signal charge generated by the photodiode 14 is field-shifted to the corresponding vertical register 16 and reading of the signal charge is started (time t9). The signal charges shifted to each vertical register 16 are sequentially transferred in the horizontal register direction in response to the vertical drive pulse 30, and sequentially moved to the horizontal register 18. In the horizontal register 18, the signal charges transferred from each vertical register 16 are sequentially transferred in the output direction in response to the horizontal drive pulse 32, and the transferred signal charges of each pixel are detected by the output amplifier unit 20. The signal charge detected by the output amplifier unit 20 is read to the output 106 as an electric signal corresponding to the charge amount, and each pixel signal corresponding to the received light amount is input to the signal processing circuit 50. These pixel signals are subjected to various signal processing and finally recorded on the information recording medium 64.
[0045]
As described above, in each of the embodiments described above, when exposure to the image sensor 12 is started, the signal charge generated by the photodiode 14 is driven by lowering the drive voltage for driving the output amplifier unit 20. The drive voltage is restored so that the output amplifier unit 20 is driven with a normal drive voltage before reading out. In this way, the drive to the output amplifier unit 20 that detects the signal charge of the horizontal register 18 is controlled to be driven by a lower drive voltage when exposure is performed for a long time. Heat generation is suppressed even when the driving is long, and partial fogging is prevented from occurring in an image taken by long exposure. Therefore, even when exposure is performed for a long time of several seconds to several tens of seconds or more, unnecessary charges that are partially generated without depending on light from the object field are suppressed, and uneven brightness is partially observed. A good captured image can be obtained.
[0046]
Further, during the exposure period, the output amplifier unit 20 is driven by the driving voltage of the second power supply without completely stopping the operation of each part, particularly the output amplifier unit 20, Unnecessary charges generated due to thermal noise or the like can be continuously discharged from the output amplifier unit 20. In this way, the occurrence of partial dark current unevenness due to long-time driving of the output amplifier unit 20 can be greatly reduced.
[0047]
It should be noted that, like bulb shooting, the shutter is kept open for a long time and charge accumulation is continued, and during that time, multiple imaging is performed by shielding or opening between the imaging lens and the object field by manual operation or the like. Even in this case, an image having no dark current unevenness can be obtained. Note that such multiple shooting is not limited to the manual operation of shielding the front surface of the imaging lens, but may be configured to open / close the mechanical shutter a plurality of times.
[0048]
The embodiment described above can be applied to the case where the supply voltage VRD to the reset drain RD and the source voltage VDD are the same voltage or different from each other.
[0049]
For example, an imaging device in which a lead terminal 210 that supplies a power supply voltage VRD is connected to a reset drain RD as shown in FIG. 2 by wire bonding or the like, and a lead terminal 212 that supplies a power supply voltage VDD to a source follower is connected by wire bonding or the like. In the case of driving 12, the power supply voltage VDD to the source follower is set to 0 volt in response to the control signal 44 with the power supply voltage VRD of about 16 volts applied to the reset drain RD. Set diffusion layer FD to reset potential VDD. Heat generation of the output amplifier 20 can be prevented while continuing this reset operation. In this case, the voltage switching circuit 40 in the drive circuit 22 shown in FIG. 1 has a function of supplying the output 100 of the power supply circuit 46 to the output amplifier unit 20 with the power supply voltage as it is, and the power supply circuit 46 in response to the control signal 44. For supplying the output 100 to the output amplifier unit 20 as a power supply voltage VDD of 0 volts.
[0050]
Therefore, when such an image sensor 12 is used, the power supply switching circuit 40 includes a function of turning on / off the source voltage VDD that drives the output amplifier 20, and is connected to the output amplifier unit 20 of the image sensor 12. The power supply lead may be controlled to 16 volts or 0 volts in response to the control signal 44. Note that the power supply to the reset drain RD is performed by supplying the power supply voltage VRD of about 16 volts to the image sensor 12 regardless of the state of the control signal 44 through a separate terminal. While driving without stopping the operation of the photodiode 14 of the element 12 and the charge transfer paths 16 and 18, only the source current of the output amplifier unit 20 is cut off to stop the operation of the source follower, and during long exposure Heat generation in the output amplifier unit 20 can be prevented.
[0051]
Further, as in the image sensor 12 shown in FIG. 7, a lead terminal 214 in which a terminal for supplying the power supply voltage VRD to the reset drain RD and a terminal for supplying the power supply voltage VDD to the source follower are connected by wire bonding or the like. In the case of the imaging element 12, the lead terminal 214 is switched to a voltage of about 16 volts and lower voltage, for example, about 3 volts, so that the photodiode 14 and the charge transfer paths 16, 18 are connected. The output amplifier unit 20 is driven at a low voltage in response to the control signal 44 without stopping the operation. Also in this case, the reset operation is continued by the reset pulse RS.
[0052]
As described above, the present invention switches the power supply voltage VDD applied to the source follower as a drive voltage for driving the output amplifier unit 20 from a voltage in a normal drive state to a low voltage including 0 volts, thereby exposing for a predetermined time or more. It is possible to suppress or prevent heat generation in the output amplifier unit 20 at the time.
[0053]
The predetermined time for defining the timing for switching the power supply voltage for preventing and suppressing the heat generation is set to 1 second in the embodiment shown in FIGS. 3 and 5, but is not limited thereto, and is not limited to this. Depending on the size, the driving frequency, the power source voltage for driving the imaging device 12, and the required image quality, etc., different times such as a range of 0.5 to 1.0 seconds and a range of 1 to 3 seconds are used. Is determined.
[0054]
In addition, a detection circuit that detects an environmental temperature that affects the increase in dark current is provided, and according to the detected temperature, a predetermined time is set longer when the environmental temperature falls below the predetermined temperature, or predetermined when the environmental temperature rises. The control timing can be varied to set the time shorter. In this case, for example, when the digital camera 10 is used in a temperature environment near the upper limit of the environmental temperature in use and the generation of unnecessary charges due to dark current is noticeable. The predetermined time is set to 0 seconds, and the driving of the output amplifier unit 20 can be suppressed or stopped throughout the exposure period.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when long-time exposure exceeding a predetermined time is performed, a partial increase in temperature due to the heat generated by the output unit that performs charge detection is reduced, and the temperature of each light receiving element is reduced. Can be maintained at a uniform temperature, so that partial luminance unevenness, fogging, and the like in the image pickup signal are prevented, and a photographed image with a long exposure can be improved. Therefore, even in night shooting or shooting with a small aperture setting, the slow shutter with a longer open time can be released, and partial image quality degradation is prevented even when long bulb shooting is performed. Therefore, it is possible to perform shooting under a wide range of shooting conditions from a high shutter speed to a low shutter speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital camera to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an output portion of an image sensor.
FIG. 3 is a flowchart showing a photographing operation of the digital camera in the embodiment.
FIG. 4 is a timing chart showing a photographing operation of the digital camera.
FIG. 5 is a flowchart showing a photographing operation of a digital camera according to another embodiment.
6 is a timing chart showing a photographing operation of the digital camera in the embodiment shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of an output portion of an image sensor.
[Explanation of symbols]
10 Digital camera
12 Image sensor
14 photodiode
18 horizontal registers
20 Output amplifier section
22 Drive circuit
40 Voltage switching circuit
42 Control circuit
50 Signal processing circuit
58 memory

Claims

受光量に応じた信号電荷を生成する複数の受光素子を有する受光手段と、前記複数の受光素子にて生成される信号電荷をそれぞれ垂直方向に転送する複数の垂直転送手段と、前記複数の垂直転送手段からの信号電荷を水平方向に転送する水平転送手段と、前記水平転送手段の信号電荷を検出し、該信号電荷に応じた電気信号を出力する出力手段とを含む撮像素子を駆動する撮像制御装置において、該装置は、
前記撮像素子を駆動する駆動手段と、
前記撮像素子にて前記信号電荷を生成させる露出時間を制御する第１の制御信号を前記駆動手段に供給する制御手段と、
前記出力手段を駆動する第１の電源電圧を第２の制御信号に応じて０ボルトに変更して前記出力手段に供給する切替手段と、
前記撮像素子のリセットドレーンに第２の電源電圧を直接接続し、前記切替手段で０ボルトにした前記第１の電源電圧をソースホロワの電源とすることにより、浮遊拡散層をリセットするリセット手段とを含み、
前記駆動手段は、前記露出時間に前記受光手段にて生成される信号電荷を、前記水平転送手段および垂直転送手段を介して前記出力手段に転送させるタイミング信号を生成する信号生成手段を有し、
前記制御手段は、前記撮像素子における露出時間に応じて、前記切替手段を制御する前記第２の制御信号を前記切替手段に供給することを特徴とする撮像制御装置。Light receiving means having a plurality of light receiving elements for generating signal charges according to the amount of received light, a plurality of vertical transfer means for transferring signal charges generated by the plurality of light receiving elements in the vertical direction, and the plurality of vertical Imaging for driving an image pickup device including horizontal transfer means for transferring a signal charge from the transfer means in a horizontal direction, and output means for detecting the signal charge of the horizontal transfer means and outputting an electric signal corresponding to the signal charge In the control device, the device is
Driving means for driving the image sensor;
Control means for supplying a first control signal for controlling an exposure time for generating the signal charge in the image sensor to the driving means;
Switching means for changing the first power supply voltage for driving the output means to 0 volt according to a second control signal and supplying the first power supply voltage to the output means;
A reset means for resetting the floating diffusion layer by directly connecting a second power supply voltage to the reset drain of the image pickup device and using the first power supply voltage set to 0 volt by the switching means as a power supply for a source follower ; Including
The driving means includes signal generating means for generating a timing signal for transferring the signal charge generated by the light receiving means during the exposure time to the output means via the horizontal transfer means and the vertical transfer means,
The imaging control apparatus, wherein the control unit supplies the second control signal for controlling the switching unit to the switching unit according to an exposure time in the imaging element.

請求項１に記載の装置において、前記切替手段は、前記第１の電源電圧を、前記出力手段からの電気信号を撮像信号として利用するための第１の電圧から、０ボルトの第２の電圧に変更して前記出力手段に供給することを特徴とする撮像制御装置。2. The device according to claim 1, wherein the switching unit uses the first power supply voltage from the first voltage for using the electric signal from the output unit as an imaging signal, and a second voltage of 0 volt . An imaging control apparatus, wherein the imaging control apparatus is supplied to the output means after being changed to

請求項２に記載の装置において、前記切替手段は、前記露出時間の完了直前に前記第１の電源電圧を第２の電圧から第１の電圧に変更して前記出力手段に供給することを特徴とする撮像制御装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein the switching unit changes the first power supply voltage from the second voltage to the first voltage and supplies the first power supply voltage to the output unit immediately before completion of the exposure time. An imaging control device.

請求項２に記載の装置において、前記切替手段は、前記露出時間が終了すると前記第１の電源電圧を第２の電圧から第１の電圧に変更して前記出力手段に供給することを特徴とする撮像制御装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein the switching means changes the first power supply voltage from the second voltage to the first voltage and supplies the first power supply voltage to the output means when the exposure time ends. An imaging control device.

請求項２に記載の装置において、前記制御手段は、操作に応じて露光時間を開始および終了させるバルブ撮影を制御する手段を含み、前記露光時間の終了を検出すると、前記駆動手段を制御し、
前記駆動手段は、前記制御手段の制御を受けて、前記第１の電源電圧を第２の電圧から第１の電圧に戻して前記出力手段に供給することを特徴とする撮像制御装置。3. The apparatus according to claim 2, wherein the control means includes means for controlling bulb photography for starting and ending an exposure time according to an operation, and controls the driving means when detecting the end of the exposure time,
The imaging control apparatus according to claim 1, wherein the driving unit returns the first power supply voltage from the second voltage to the first voltage and supplies the first power supply voltage to the output unit under the control of the control unit.

請求項１に記載の装置において、前記制御手段は、前記撮像素子より出力される画素信号に基づいて露出値を決定する露出値決定手段を含み、該制御手段は、決定される露出値に応じて前記撮像素子に対する露光時間を制御することを特徴とする撮像制御装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the control unit includes an exposure value determining unit that determines an exposure value based on a pixel signal output from the imaging element, and the control unit is configured to respond to the determined exposure value. An imaging control apparatus for controlling an exposure time for the imaging element.

請求項１に記載の装置において、前記制御手段は、前記撮像素子に対する露光開始から所定時間が経過すると、第２の制御信号を前記切替手段に供給することを特徴とする撮像制御装置。 The imaging control apparatus according to claim 1, wherein the control unit supplies a second control signal to the switching unit when a predetermined time has elapsed from the start of exposure to the imaging element.

請求項１に記載の装置において、前記制御手段は、前記第２の制御信号を前記切替手段に供給した後、前記撮像素子における露出時間が終了すると、前記出力手段を駆動する電圧を元の駆動電圧に復帰させることを特徴とする撮像制御装置。 2. The apparatus according to claim 1, wherein after the exposure time in the imaging device is finished after the second control signal is supplied to the switching unit, the control unit returns the voltage for driving the output unit to the original drive. An imaging control device characterized by returning to a voltage.

請求項１に記載の撮像制御装置と、
前記撮像素子と、
操作に応じたレリーズ信号を出力する操作手段と、
前記撮像素子より出力される画素信号を処理して出力する処理手段とを含み、
前記制御手段は、前記レリーズ信号に応動して前記駆動手段を制御することを特徴とする撮像装置。An imaging control device according to claim 1;
The imaging element;
Operation means for outputting a release signal according to the operation;
Processing means for processing and outputting a pixel signal output from the imaging device,
The image pickup apparatus, wherein the control means controls the drive means in response to the release signal.

撮像面に結像される受光量に応じた信号電荷を生成する受光手段と、前記信号電荷を転送する転送手段と、該転送手段の信号電荷を検出し該信号電荷に応じた電気信号を出力する出力手段とを含む撮像素子を制御して、被写界に応じた画像信号を生成する撮像制御方法において、該方法は、
前記受光手段に対する露光時間が所定の長時間露光であるか否かを判定し、長時間露光であると判定した場合に前記撮像素子のリセットドレーンに第２の電源電圧を直接供給するとともに前記撮像素子を駆動するソースホロワの電源電圧を０ボルトにすることにより浮遊拡散層をリセットし、前記露光時間に前記受光手段にて生成された信号電圧を前記電気信号として読み出す際には、前記駆動電圧を通常駆動の際の駆動電圧に復帰させて前記撮像素子を駆動することを特徴とする撮像制御方法。A light receiving means for generating a signal charge according to the amount of light received imaged on the imaging surface, a transfer means for transferring the signal charge, and detecting the signal charge of the transfer means and outputting an electric signal according to the signal charge In an imaging control method for controlling an imaging device including an output unit to generate an image signal corresponding to an object scene, the method includes:
It is determined whether or not the exposure time for the light receiving means is a predetermined long exposure. If it is determined that the exposure time is long exposure, the second power supply voltage is directly supplied to the reset drain of the image sensor and the imaging is performed. When the power supply voltage of the source follower for driving the element is set to 0 volts, the floating diffusion layer is reset, and when the signal voltage generated by the light receiving means is read as the electric signal during the exposure time, the drive voltage is set to An imaging control method, wherein the imaging element is driven by returning to a driving voltage in normal driving.

請求項１０に記載の方法において、前記長時間露光であると判定した場合に前記出力手段を駆動する駆動電圧を０ボルトに変更することを特徴とする撮像制御方法。11. The imaging control method according to claim 10 , wherein when the long-time exposure is determined, the drive voltage for driving the output unit is changed to 0 volts.

請求項１０に記載の方法において、前記長時間露光であると判定した場合に、前記露光時間が終了する直前に前記駆動電圧を前記０ボルトから通常の駆動電圧に復帰させることを特徴とする撮像制御方法。11. The imaging according to claim 10 , wherein when it is determined that the long-time exposure is performed, the driving voltage is returned from the 0 volt to a normal driving voltage immediately before the exposure time ends. Control method.

請求項１０に記載の方法において、前記長時間露光であると判定した場合に、前記露光時間が終了すると前記駆動電圧を前記０ボルトから通常の駆動電圧に復帰させることを特徴とする撮像制御方法。The imaging control method according to claim 10 , wherein, when it is determined that the long-time exposure is performed, the driving voltage is returned from the 0 volt to a normal driving voltage when the exposure time ends. .

請求項１０に記載の方法において、前記露光時間を自動露出制御により決定することを特徴とする撮像制御方法。The imaging control method according to claim 10 , wherein the exposure time is determined by automatic exposure control.

請求項１０に記載の方法において、前記露光時間を、操作に応じたマニュアル設定にて決定することを特徴とする撮像制御方法。The imaging control method according to claim 10 , wherein the exposure time is determined by manual setting according to an operation.

請求項１５に記載の方法において、前記露光時間の終了を検出してから、前記駆動電圧を前記低電圧から通常の駆動電圧に復帰させることを特徴とする撮像制御方法。 16. The imaging control method according to claim 15 , wherein the drive voltage is returned from the low voltage to a normal drive voltage after detecting the end of the exposure time.